JP2003515903A - Contact elements and contact devices - Google Patents
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- H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
- H01R39/20—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush characterised by the material thereof
Abstract
Description
【０００１】
（発明の技術分野と先行技術）
本発明は、要素と他の接点部材との間で電流を流すことができるように前記接
点部材に電気的接触をさせ、前記接点部材に対して当てられる接触層でコーティ
ングされた少なくとも１つの接触面を有する本体を含む要素、ならびに、電気的
接触を確立するために互いに向かって当たるように構成された２つの接触面が接
触動作を確立および／または切断および／または維持するとき互いに対して摺動
することができる摺動式の電気的接点装置に関する。TECHNICAL FIELD AND PRIOR ART OF THE INVENTION The present invention provides electrical contact to the contact member so that an electric current can flow between the element and another contact member, and An element comprising a body having at least one contact surface coated with a contact layer applied, and two contact surfaces configured to abut each other to establish an electrical contact and / or establish a contact movement. Or to a sliding electrical contact device that can slide relative to each other when cutting and / or maintaining.
【０００２】
そのような接点要素には多数の応用分野があり、それにおいて、前記接触層は
、接触されるべき接点部材の材料に対する低接触抵抗値および低摩擦係数など、
望ましい特性で接点部材への接触を確立するために配置される。そのような用途
は例えば半導体デバイスに、１つまたは複数のそのようなデバイスのあるウェハ
ー内で接触をさせること、機械的断路器およびブレーカーで電気的接続を確立お
よび切断すること、およびプラグイン型の接点装置で電気的接続を確立および切
断することである。摺動式の接触ないし一時的接触を確立することも可能なその
ような電気的接点要素は、例えば銅またはアルミニウムで作製された本体を有す
ることが好ましい。接点要素の接触面を磨耗や腐食に対して保護するために金属
の接触層で前記本体をコーティングすることが知られている。しかしながら、そ
のような接触層にこれまで使用された金属はそれに当たる接点部材の表面に膠着
する傾向を示し、牽引力が接点部材に関して接点要素を動かそうとすると、例え
ば温度変化による接点要素の材料の熱膨張係数と接点部材のそれとの差異の結果
として、または接点要素と接点部材が摺動接触で互いに対して動かされることに
なるとき、接点要素および／または接点部材の近接部分表面に損傷を与える結果
となりかねないということが判明した。この問題は接点要素と接点部材の接触面
を潤滑剤で潤滑させることによって解決されてきた。そのような潤滑剤は主原料
として油ないし脂質を有してもよいが、グラファイトや様々なプラスティックの
ような固体潤滑剤もまた存在する。しかしながら、固体潤滑剤は電気伝導性に乏
しく、接触面が互いに対して摺動されるとしばしば磨耗して無くなる。There are numerous fields of application of such contact elements, in which the contact layer comprises, for example, a low contact resistance and a low coefficient of friction for the material of the contact member to be contacted.
Arranged to establish contact with the contact member with the desired characteristics. Such applications include, for example, contacting semiconductor devices within a wafer with one or more such devices, establishing and disconnecting electrical connections with mechanical disconnectors and breakers, and plug-in types. Is to establish and disconnect the electrical connection with the contact device. Such an electrical contact element, which is also capable of establishing sliding or temporary contact, preferably has a body made of, for example, copper or aluminum. It is known to coat the body with a metallic contact layer in order to protect the contact surfaces of the contact elements against wear and corrosion. However, the metals previously used for such contact layers tend to stick to the surface of the contact member that hits them, and when traction forces try to move the contact element with respect to the contact member, for example, due to temperature changes, Damage to the contact element and / or the adjacent surface of the contact member as a result of the difference between the coefficient of thermal expansion and that of the contact member, or when the contact element and contact member are to be moved relative to each other in sliding contact. It turned out that it could result. This problem has been solved by lubricating the contact surfaces of the contact elements and contact members with a lubricant. Such lubricants may have oils or lipids as the main raw material, but solid lubricants such as graphite and various plastics are also present. However, solid lubricants have poor electrical conductivity and often wear away when the contact surfaces slide against each other.
【０００３】
潤滑特性を有する接触層の範例は米国特許第５３１６５０７号で与えられる。
固体潤滑剤の一定の粒子サイズのグラファイトが電気伝導性材料の粉末、例えば
金と混合され、本体に押し付けられて焼結される。金の顆粒は焼結の間で一緒に
溶融し、グラファイトが金の空孔に留まる。焼結された本体は中間の熱処理を備
えた複数の巻き取りステップで帯状に巻き取られ、その帯が接点要素のための導
電性かつ潤滑性の接触層として使用される。この電気的伝導性および潤滑性の接
触層の欠点は、複雑で、したがって非常にコストのかかる製造工程を必要とする
ことである。An example of a contact layer having lubricious properties is given in US Pat. No. 5,316,507.
Graphite of a certain particle size of a solid lubricant is mixed with a powder of electrically conductive material, for example gold, pressed into the body and sintered. The gold granules melt together during sintering and the graphite remains in the gold vacancies. The sintered body is wound into strips in multiple winding steps with intermediate heat treatment, which strips are used as a conductive and lubricious contact layer for the contact elements. The disadvantage of this electrically conductive and lubricious contact layer is that it requires complicated and therefore very costly manufacturing steps.
【０００４】
脂質ないし油を主原料とする潤滑剤を使用するときの問題は、接触面に潤滑剤
の一様な層を塗布することが難しいことである。潤滑剤が分厚いフィルムである
と電気的特性に否定的に影響を与え、潤滑剤が薄いフィルムであると機械的影響
によってしばしば磨耗して無くなる。潤滑剤を使用するときの他の問題は、それ
が蒸発するものであってそれゆえに他の部品を汚染するであろうということであ
る。付加的な問題は、潤滑剤が粘着性であり、そのことは潤滑化されるべきでな
い部品にこびりつき、これは粒子や埃のような不純物を吸収し易いことを意味し
、その結果、接触抵抗が増大しかねないということである。潤滑剤中の不純物は
潤滑剤の酸化傾向を大きくする結果にもつながり、それにより耐性が低下するこ
ともある。A problem with using lipid or oil based lubricants is that it is difficult to apply a uniform layer of lubricant to the contact surfaces. A thick film of lubricant negatively affects the electrical properties, and a thin film of lubricant often wears away due to mechanical effects. Another problem with using a lubricant is that it will evaporate and will therefore contaminate other parts. An additional problem is that the lubricant is sticky, which means that it sticks to parts that should not be lubricated, which tends to absorb impurities such as particles and dust, which results in contact resistance. Is likely to increase. Impurities in the lubricant can also lead to increased lubricant oxidative propensity, which can lead to reduced durability.
【０００５】
（発明の概要）
本発明の目的は、その使用および／または製造との関連ですでに知られている
そのような層の上述した欠点を無くして、低摩擦の接触層を有する電気的接点要
素を供給することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks of such layers already known in connection with its use and / or manufacture, and to provide an electrical layer with a low friction contact layer. Is to supply a specific contact element.
【０００６】
この目的は本発明に従って、各原子層内に共有結合ないし金属結合など強い結
合と、少なくともいくつかのその隣接する原子層間に、長い結合距離を介して、
または例えばファン・デル・ワールス結合もしくは水素結合として弱い結合とを
有する積層多元素材料を含む連続的フィルムの形で接触層を有するそのような接
点要素を供給することによって達せられる。This object is according to the invention, through strong bonds, such as covalent or metallic bonds, in each atomic layer and, at least through some long bond distances between its adjacent atomic layers,
Or it can be achieved by providing such a contact element with a contact layer in the form of a continuous film comprising laminated multi-element materials with van der Waals bonds or weak bonds as hydrogen bonds.
【０００７】
積層材料のフィルムが多くの理由に関して、問題の接点要素上の接触層として
優れていることが判明した。その摩擦係数は非常に低くて、通常は０．０１から
０．１までである。これは、例えば材料がモリブデンとイオウ、ＭｏＳ2の層で
あるとき、原子層が交互に配列されるという事実に起因する。これらの層間の結
合は弱い。したがって、このタイプの積層材料が他の層と接触するに至ると、最
上層の原子層だけが前記接点部材の対向表面に対して剪断変形され、その結果非
常に低い摩擦となる。その上さらに、前記材料は前記接点部材への電気的接触を
劣化させる酸化物形成の傾向が低い。その上さらに、前記積層材料は金属表面に
対する接触抵抗が低い。その上さらに、この材料は比較的化学的に不活性であり
、４００℃を超える温度で安定である。本発明による積層された材料、すなわち
各々の原子層内で強い結合を備え、少なくともいくつかの隣接原子層間で弱い結
合を備えた材料は、そのように形成された積層の厚さが０．１から１０ナノメー
トルの範囲にあるので、ナノラミネート材料と呼ぶことができる。「多元素」と
は、材料がＭｏとＳのような少なくとも２種の元素で作製されることを意味する
ものであって、Ｃだけしか含まない単一元素材料であるグラファイトとは区別さ
れる。It has been found that films of laminated materials are excellent as contact layers on the contact elements in question for a number of reasons. Its coefficient of friction is very low, usually 0.01 to 0.1. This is due to the fact that the atomic layers are alternating, for example when the material is a layer of molybdenum and sulfur, MoS 2 . The bond between these layers is weak. Therefore, when this type of laminated material comes into contact with other layers, only the uppermost atomic layer is sheared against the opposing surface of the contact member, resulting in very low friction. Furthermore, the material is also less prone to oxide formation which deteriorates electrical contact to the contact member. Moreover, the laminated material has a low contact resistance to the metal surface. Moreover, this material is relatively chemically inert and stable at temperatures above 400 ° C. Laminated materials according to the invention, i.e. materials with strong bonds in each atomic layer and weak bonds between at least some adjacent atomic layers, have a thickness of the so-formed stack of 0.1. Since it is in the range from 1 to 10 nanometers, it can be called a nanolaminate material. “Multi-element” means that the material is made of at least two elements such as Mo and S, and is distinct from graphite, which is a single element material containing only C. .
【０００８】
本発明のまた別の好ましい実施形態によると、前記積層材料はＭｏＳ2、ＷＳ2
または層状の３元系炭化物および窒化物の新たな種類であって、Ｍ3ＡＸ2と記述
することができる。Ｍは遷移金属であり、Ａは（３Ａおよび４Ａのような）Ａ族
元素、およびＸはＣまたはＮのいずれかである。この種類の材料はまた、３１２
セラミックスとして表わされることもある。積層材料はまた、Ｈ相の材料、Ｍ2
ＢＸであってもよく、Ｍは遷移金属、ＢはＢ族元素、そしてＸはＣまたはＮのい
ずれかである。これらの様々な材料は上述した好ましい特徴を有することが判明
した。According to yet another preferred embodiment of the present invention, said laminate material is MoS 2 , WS 2 or a new class of layered ternary carbides and nitrides, which is referred to as M 3 AX 2. You can M is a transition metal, A is a Group A element (such as 3A and 4A), and X is either C or N. This type of material is also
It may be represented as ceramics. The laminated material is also an H phase material, M 2
It may be BX, M is a transition metal, B is a Group B element, and X is either C or N. It has been found that these various materials have the preferred characteristics mentioned above.
【０００９】
積層材料の一種であるＴｉＳｉＣ2は、その材料の優れた機械的、化学的、電
気的および熱的特性のせいで特に好ましい。TiSiC 2 , a type of laminate material, is particularly preferred due to its excellent mechanical, chemical, electrical and thermal properties.
【００１０】
したがって、前記薄層のフィルムは自己潤滑性で、前記接点部材のような他の
部材との非常に摩擦の低い乾接点を形成することが可能であり、それが接点要素
の別のそのような接点要素ないし接点部材への相互接続を容易にするように動作
の力を低減する結果にもつながり、かつ／または駆動部材のパワー損失を低減す
る結果にもつながる。[0010] Thus, the thin film is self-lubricating and is capable of forming a very low friction dry contact with another member, such as the contact member, which provides another contact element. This also results in a reduction in the force of operation to facilitate interconnection to such contact elements or contact members and / or a reduction in power loss of the drive member.
【００１１】
本発明の異なる好ましい実施形態によると、前記フィルムの薄層の化合物はア
モルファスから純粋結晶まで多様な形態を有するであろうし、その形態は接点要
素の特定の用途および／またはフィルムの製造コストに従って選択されることも
ある。そのフィルムはまた、Ｎａｔｕｒｅ ３８７，７９１（１９９７）および
Ｎａｔｕｒｅ ４０７，１６４（２０００）で述べられているようなフラーレン
状のナノ粒子であってもよい。この好ましい構造形状は優れた摩擦性と磨耗性を
示す。「ナノ粒子」は０．１と１００ｎｍとの間のサイズを有する粒子として定
義される。According to different preferred embodiments of the present invention, the compound of the thin layer of the film may have a variety of morphologies, from amorphous to pure crystalline, which morphology is specific to the contact element and / or the manufacture of the film. It may be selected according to cost. The film may also be fullerene nanoparticles such as those described in Nature 387,791 (1997) and Nature 407,164 (2000). This preferred structural shape exhibits excellent friction and wear properties. "Nanoparticles" are defined as particles having a size between 0.1 and 100 nm.
【００１２】
本発明の別の好ましい実施形態によると、積層材料の前記フィルムの薄層化合
物は０．００１μｍから１０００μｍまでの範囲であり、本発明の非常に好まし
い実施形態ではその厚さは５μｍ未満である。そのような薄い層はこの材料の非
常に低い摩擦性のおかげで殆ど無限の寿命を有することが可能であり、それによ
って、閉鎖系で、材料および製造工程の結果的に低コストとなる極薄膜を通じて
目標の結果が達成されるであろう。According to another preferred embodiment of the present invention, the laminating compound of said film of laminated material ranges from 0.001 μm to 1000 μm, and in a very preferred embodiment of the present invention its thickness is less than 5 μm. Is. Such a thin layer can have an almost infinite life due to the very low friction properties of this material, which in closed systems is an ultra-thin film resulting in low cost of materials and manufacturing processes. Through, the goal results will be achieved.
【００１３】
本発明の別の好ましい実施形態によると、積層材料の前記フィルムの厚さは１
０μｍ以上である。そのような厚さは、接点要素と接点部材が摺動接触のように
互いに対して移動するものであって、したがって電気的回転機械のスリップリン
グに使用されるときのように、熱サイクルにおいて異なる熱膨張係数によって動
かされるだけでない接点装置内の接点要素にそのようなフィルムを使用するケー
スで好ましい。According to another preferred embodiment of the invention, said film of laminated material has a thickness of 1
It is 0 μm or more. Such a thickness is such that the contact element and the contact member move in relation to each other like a sliding contact and thus differ in thermal cycling, such as when used in slip rings of electrical rotating machines. It is preferred in the case of using such films in contact elements in contact devices that are not only driven by the coefficient of thermal expansion.
【００１４】
本発明の別の好ましい実施形態によると、前記フィルムは互いの上部に配列さ
れた、いわば積層材料の第１の部分層とＣＮX（窒化炭素）のような硬質材料の
第２の部分層といった２層の部分層を含む。そのような軟質層と硬質層の組み合
わせは、酸化層でコーティングされた前記部材と良好な接触を得ることを可能に
するであろうから非常に利点があり、なぜなら硬質材料は軟質材料が前記接触を
させるために酸化層を通じて圧力を受けるのを確実化するであろうからである。
その時、展性の積層材料は硬質材料が形成するよりも大きな接触面積を形成する
であろう。ＣＮXは超弾性であり、前記フィルムが接点部材との関係で動かされ
ると井戸状くぼみを下層の基板に付着させる。According to another preferred embodiment of the invention, said films are arranged on top of each other, so to speak, of a first partial layer of laminate material and a second part of a hard material such as CN x (carbon nitride). It includes two partial layers, such as partial layers. Such a combination of soft and hard layers would be of great advantage as it would allow to obtain good contact with said member coated with an oxide layer, since hard material is This will ensure that pressure is applied through the oxide layer to cause
The malleable laminate material will then form a larger contact area than does the hard material. CN X is superelastic and causes the wells to adhere to the underlying substrate when the film is moved in relation to the contact members.
【００１５】
本発明の別の好ましい実施形態によると、前記接触面の下のさらに深い本体は
腐食に非抵抗性の材料で作製され、その最後に述べた材料がニッケルのような耐
腐食性材料でコーティングされてその上部に前記フィルムを受容するのに適合化
される。積層フィルムはそれを通過して下層の本体材料の腐食の危険性をもつ細
孔を有するかもしれないので、この方式を進めるのが好ましい。According to another preferred embodiment of the invention, the deeper body below said contact surface is made of a material which is not resistant to corrosion, the last-mentioned material being a corrosion-resistant material such as nickel. Coated on top of it and adapted to receive the film. It is preferred to proceed with this approach, as the laminated film may have pores therethrough which risk the corrosion of the underlying body material.
【００１６】
本発明の別の目的は、上記で考察した不都合を大幅に低減しながら互いに当た
る２つの接触面の動きを可能にする導入部で定義したタイプの摺動式電気接点装
置を提供することである。Another object of the invention is to provide a sliding electrical contact device of the type defined in the introductory part which allows the movement of two contacting surfaces which abut each other, while significantly reducing the disadvantages discussed above. That is.
【００１７】
この目的は本発明に従って、接点部材に対して０．２以下、好ましくは０．１
以下の非常に低い摩擦の乾接点を形成するように配置された前記フィルムを備え
た、本発明による接点要素をもつそのような装置を供給することによって得られ
る。According to the invention, this object is less than or equal to 0.2, preferably 0.1, relative to the contact member.
It is obtained by providing such a device with contact elements according to the invention with the film arranged to form the following very low friction dry contacts.
【００１８】
そのような接点装置の基本的な特徴および利点は、本発明による接点要素の特
性を伴ない、そのような接点要素の以上の考察から明らかになる。しかしながら
、「摺動式電気的接触」は２つの部材間の電気的接触をさせるすべてのタイプの
装置を含み、それらは接触が確立されるときおよび／または切断されるとき、お
よび／または接触動作が維持されるときに相互に関して動き得る。したがって、
それは駆動部材の作用によって互いに沿って摺動する接触だけでなく、互いに向
かって押される２つの接点要素を有し、磁気による圧縮、熱サイクルおよび熱膨
張係数の異なる接点要素材料ないし接点要素の異なる部分間の経時的温度変化の
影響で接触状態になると互いに対して動く一時的接触と呼ばれるものまで含む。The basic features and advantages of such a contact device, together with the characteristics of the contact element according to the invention, will be clear from the above consideration of such a contact element. However, "sliding electrical contact" includes all types of devices that make electrical contact between two members, which are when contact is established and / or disconnected and / or contact movement. Can move relative to each other when is maintained. Therefore,
It has two contact elements that are pushed towards each other as well as contacts that slide along each other by the action of a drive member, and that have different magnetic compression, thermal cycling and thermal expansion coefficients of different contact element materials or contact elements. It includes what is called a temporary contact that moves with respect to each other when they come into contact with each other under the influence of a temperature change between parts.
【００１９】
最後に述べたタイプの接点装置は本発明の好ましい実施形態を構成し、その接
点要素は、例えば好ましくは１ＭＰａを超える高い圧力で何ら機械的固定手段も
なしに互いに向けて押されることもあるが、しかし接点要素がネジないしボルト
によって互いに向けて押されることもある。A contact device of the last-mentioned type constitutes a preferred embodiment of the invention, the contact elements being pushed towards one another without any mechanical fastening means, for example at high pressure, preferably above 1 MPa. However, the contact elements can also be pushed towards each other by means of screws or bolts.
【００２０】
本発明の別の好ましい実施形態によると、前記接点装置は電気的回転機械に配
置されるように構成され、そこでは積層材料を含むフィルムがいくつかの利点に
結びつく。接点装置の接点要素と接点部材を、例えばスリップリングのように、
互いに対して回転する機械の部品上に接点要素およびその上で摺動する接点要素
として配列するとき、積層材料の低摩擦係数から恩恵を受けることが特に可能と
なる。この方式で、電気的回転機械に使用されるカーボンのブラシを本発明によ
る接点要素で置き換えることが可能になるであろうし、その時、前記タイプのフ
ィルムはスリップリングのような運動部品上に配置することがやはり好ましい。
前記カーボン・ブラシは、カーボンが消耗するので寿命が限定されるといったい
くつかの欠点を有する。その上さらに、カーボンの塵埃が機械の巻線やその他の
部品上に広がり、それらの機能を損なう可能性がある。そのような接点要素につ
いては１０μｍを超える積層材料のフィルムの厚さを有することが好ましく、な
ぜなら積層材料のフィルムもやはり消耗するであろうからであるが、しかしこの
用途では比較的ゆっくりであろう。According to another preferred embodiment of the invention, the contact device is arranged to be arranged in an electric rotary machine, in which the film comprising the laminating material offers several advantages. The contact element and contact member of the contact device, for example, like a slip ring,
When arranging the contact elements on the parts of the machine that rotate with respect to each other and the contact elements that slide on it, it is possible in particular to benefit from the low coefficient of friction of the laminated material. In this way it would be possible to replace the carbon brushes used in electric rotating machines with the contact elements according to the invention, where a film of said type is placed on a moving part such as a slip ring. Is still preferable.
The carbon brush has several drawbacks such as a limited life due to carbon depletion. Furthermore, carbon dust can spread on machine windings and other components, impairing their function. For such contact elements it is preferable to have a film thickness of the laminated material of more than 10 μm, since the film of the laminated material will also be consumed, but will be relatively slow in this application. .
【００２１】
本発明の他の好ましい実施形態による電気的接点装置は、プラグ・イン接触ま
たはそれぞれに異なるタイプのバネ荷重接触のような、電気的接触の確立および
／または切断時に互いに支承する間に動く接触面を有するそれぞれに異なる種類
の接触であり、動作の力を低減して駆動部材の消費電力を節約することを可能に
しながらも油や脂質のような潤滑剤の問題なしに自己潤滑型の乾接点につながる
積層材料の極低摩擦係数を活用することができる。An electrical contact device according to another preferred embodiment of the present invention provides for the mutual contact during establishment and / or disconnection of electrical contacts, such as plug-in contacts or different types of spring loaded contacts. Each type of contact has a moving contact surface, which makes it possible to reduce the force of movement and save the power consumption of the drive member, while being self-lubricating without the problem of lubricants such as oils and lipids It is possible to take advantage of the extremely low coefficient of friction of the laminated material that leads to the dry contact of.
【００２２】
本発明の他の好ましい実施形態による電気的接点装置は、接点要素が互いに向
けてその接触面で摺動しているときに低摩擦が大きな利点となるトランスのタッ
プ切り換え器、および機械的断路器とブレーカー、およびリレーに含まれるよう
なものである。積層材料フィルムの不活性な性質は圧着接点にも使用することが
可能であり、その時、材料本体は耐腐食性であるかまたはその特性を有する材料
、例えばニッケルで覆われることが好ましい。An electrical contact device according to another preferred embodiment of the present invention comprises a transformer tap changer, in which low friction is a great advantage when the contact elements are sliding towards each other on their contact surfaces, and a machine. Such as those included in mechanical disconnectors and breakers, and relays. The inert nature of the laminated material film can also be used for crimp contacts, when the body of material is preferably covered with a material that is corrosion resistant or has that property, for example nickel.
【００２３】
本発明はまた、接点装置に関連する本発明による特許請求項のいずれかに従っ
た接点装置の用途にも関し、そこでは集積回路を計測および試験するためのプロ
ーブが化学的劣化を避けるための前記積層フィルムで覆われ、プローブ上で金属
被覆される。本発明によるこの用途が、プローブの交換ないし洗浄のための中断
を何ら伴なわずに計測と試験の実施を可能にするであろうから非常に好都合であ
ることは自明である。The invention also relates to the use of a contact device according to any of the claims according to the invention relating to a contact device, in which a probe for measuring and testing integrated circuits is subject to chemical degradation. Covered with the laminated film to avoid and metallized on the probe. It is self-evident that this application according to the invention is very advantageous as it will allow measurements and tests to be carried out without any interruption for probe replacement or cleaning.
【００２４】
さらなる利点ならびに有利な特徴は以下の説明およびその他の従属する特許請
求項から明らかになる。Further advantages and advantageous features will be apparent from the following description and other dependent claims.
【００２５】 添付の図面を参照して、以下、本発明の好ましい実施形態の特定説明が続く。[0025] A specific description of the preferred embodiments of the present invention follows, with reference to the accompanying drawings.
【００２６】
（発明の好ましい実施形態の詳細説明）
図１はプラグイン型の接点装置１を示すものであって、接点要素３の接触面２
が、ここで接点部材と称する他の接点要素５の接触面４に当たって支承し、かつ
沿って摺動する。接点要素３はメス型特性を有し、接触レールの形をしたオス型
接点部材５に接続されるように構成されたバネ性の顎の形状で存在する。接点要
素３は、接点部材５の接触面４に向かって少なくとも接触面２によって圧迫され
る間で、接点部材５に作用させられて接触状態で当たる。Detailed Description of the Preferred Embodiments of the Invention FIG. 1 shows a plug-in type contact device 1, in which a contact surface 2 of a contact element 3 is provided.
Bear against and bear against the contact surface 4 of another contact element 5, referred to herein as a contact member, and slide along it. The contact element 3 has a female character and is present in the form of a springy jaw which is configured to be connected to a male contact member 5 in the form of a contact rail. The contact element 3 acts against the contact member 5 in contact with it, at least while being pressed by the contact surface 2 towards the contact surface 4 of the contact member 5.
【００２７】
接触面２および４の少なくとも一方、好ましくは両方に、ＭｏＳ2、ＷＳ2ない
しＭ3ＡＸ2で記述することのできる層状の新たな種類の３元系炭化物および窒化
物を含む連続的な積層フィルムが設けられる。Ｍは遷移金属であり、Ａは（３Ａ
および４Ａのような）Ａ族元素であり、ＸはＣまたはＮのいずれかである。この
種類の材料は３１２セラミックスとしても表わされる。積層材料はまた、Ｈ相の
材料、Ｍ2ＢＸであってもよく、ここでＭは遷移金属、ＢはＢ族元素、そしてＸ
はＣまたはＮのいずれかである。このフィルムは非常に薄くて０．００１μｍか
ら１０００μｍの範囲の厚さであってもよく、通常は０．０１から０．１までの
非常に低い摩擦係数を有するであろう。このことは、電気的接触を確立または切
断するための接点装置を制御するときに打ち勝たねばならない摩擦力が非常に低
くなってその結果、駆動部材で必要となる電力消費が低くなり、このフィルムで
構成される接触面の磨耗は殆ど無視できるものとなるであろうということを意味
する。その上さらに、このフィルムは化学的に不活性であって４００℃を超える
温度で安定である。前記連続的フィルムが接点部材５にのみ配置されること、そ
れはもちろん丁度接点要素３のような接点要素であることは充分に可能であると
指摘される。その上さらに、このケースでは積層材料を含むフィルムは接点要素
３の本体６に堆積されて付着するが、本発明の他の好ましい実施形態では前記フ
ィルムが独立した箔として上部に敷かれることで本体を被覆することが充分にあ
り得る。これは特に、以下にさらに説明する図３に示した実施形態に関するケー
スであるかもしれない。A continuous layer containing a new class of ternary carbides and nitrides that can be described as MoS 2 , WS 2 to M 3 AX 2 on at least one, and preferably both, of the contact surfaces 2 and 4. A laminated film is provided. M is a transition metal and A is (3A
And 4A) and X is either C or N. This type of material is also represented as 312 ceramics. The stacking material may also be an H phase material, M 2 BX, where M is a transition metal, B is a Group B element, and X
Is either C or N. This film may be very thin, ranging in thickness from 0.001 μm to 1000 μm, and will typically have a very low coefficient of friction of 0.01 to 0.1. This means that the frictional forces that must be overcome when controlling the contact device for establishing or breaking electrical contact are very low, resulting in low power consumption on the drive member, and this film It means that the wear of the contact surface composed of will be almost negligible. Moreover, the film is chemically inert and stable at temperatures above 400 ° C. It is pointed out that it is quite possible that the continuous film is arranged only on the contact element 5, which, of course, is a contact element just like the contact element 3. Furthermore, in this case a film comprising the laminated material is deposited and adhered to the body 6 of the contact element 3, whereas in another preferred embodiment of the invention said film is laid as a freestanding foil on the body. It is quite possible to coat This may especially be the case for the embodiment shown in FIG. 3, which is described further below.
【００２８】
積層された、またはさらに正確にはナノラミネート化された材料を含む連続的
フィルムは、好ましくはＣｕで成る接点要素本体上に物理的蒸着（ＰＶＤ）、化
学的蒸着（ＣＶＤ）、電気化学的、または熱プラズマ・スプレーでもって堆積さ
れることもある。前記フィルムを塗布する前に腐食に対して非抵抗性であろう本
体上に腐食耐性の材料の薄層を設けることが好ましく、なぜならフィルムがそれ
を貫通して至るいくらかの細孔を有することがあり得るからである。A continuous film comprising laminated or, more precisely, nanolaminated materials is deposited by physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), electrical deposition on a contact element body, which is preferably Cu. It may also be deposited by chemical or thermal plasma spray. Prior to applying the film it is preferred to provide a thin layer of corrosion resistant material on the body which will be non-corrosive to corrosion because the film has some pores extending through it. Because it is possible.
【００２９】
図２は接点装置のさらなる実施例を描いており、そこでは本発明による極低摩
擦で自己潤滑型乾接点を形成するための積層材料を含む連続的フィルムで少なく
とも一方の接触面をコーティングすることが有利である。この実施形態は、渦巻
き状に巻いたワイヤのリングのようなバネ荷重環状本体の形で接点要素７を有す
る渦巻き状接点装置に関し、内側スリーブまたはピンのような第１の接点部材８
、および外側スリーブまたはチューブのような第２の接点部材９に電気的接触を
確立および維持するように構成される。接点要素７は、少なくともその接触面１
０が第１の接点部材８の接触面１１に対してバネ荷重で当たり、第１の接点要素
７の少なくとも他の接触面１２が第２の接点部材９の少なくとも接触面１３に対
してバネ荷重で当たるように一定状態に圧縮される。本発明のこの好ましい実施
形態によると、接触面１０から１３までのうちの少なくとも１つは積層材料を含
む連続的低摩擦フィルムで部分的ないし全体的にコーティングされる。そのよう
な渦巻き状接点装置は、例えば開閉装置の電気的ブレーカーに使用される。FIG. 2 depicts a further embodiment of a contact device in which at least one contact surface is a continuous film comprising a laminated material for forming a very low friction, self-lubricating dry contact according to the invention. It is advantageous to coat. This embodiment relates to a spiral contact device having a contact element 7 in the form of a spring-loaded annular body such as a ring of spirally wound wire, a first contact member 8 such as an inner sleeve or pin.
, And a second contact member 9, such as an outer sleeve or tube, configured to establish and maintain electrical contact. The contact element 7 is at least the contact surface 1 thereof.
0 is spring loaded against the contact surface 11 of the first contact member 8 and at least another contact surface 12 of the first contact element 7 is spring loaded against at least the contact surface 13 of the second contact member 9. It is compressed to a certain state so that it hits with. According to this preferred embodiment of the invention, at least one of the contact surfaces 10 to 13 is partially or wholly coated with a continuous low-friction film comprising laminating material. Such spiral contact devices are used, for example, in electrical breakers for switchgear.
【００３０】
半導体部品１４と良好な電気的接触をさせるための装置を図３に示すが、積み
重ねられて好ましくは１ＭＰａを超え、通常は６から８ＭＰａまでの高い圧力で
一体に押されるように配置された様々な部材が明瞭化のために隙間を置いて示さ
れている。積み重ねの各々の半分は半導体部品に接続を形成するためのＣｕ板の
形のプール片１５を含む。各々のプール片には積層材料を含む薄い連続的フィル
ム１６が設けられる。半導体部品の半導体材料、例えばＳｉ、ＳｉＣないしダイ
アモンドとＣｕの熱膨張係数は大きく（Ｓｉが２．２×１０6／ＫでＣｕは１６
×１０-6／Ｋ）異なり、これは温度が変化するとＣｕ板１５と半導体部品１４が
互いに対して横方向に動くであろうことを意味する。本技術の立場によるこのタ
イプの接点装置は、熱サイクルにより相互に動くこの傾向を処理するために前記
積み重ねの中でプール片と半導体部品との間に１つまたはいくつかのさらなる部
材をそのために必要とし、それによって半導体部品のクラックおよび／または前
記部品の接触面の磨耗を防止する。しかしながら、本発明によるフィルムの非常
に低い摩擦性はこれらの追加部材すべてを除外することを可能にし、半導体部品
に近い熱的の必要性を抜きにして安価な材料を使用することによる最低限ではな
く、接点装置を低コスト化する。このタイプの接点装置は閉鎖系を形成する電力
用電子装置封入体１７の一部であり、熱サイクルによってフィルムが半導体部品
に沿って動くことでその寿命が実際上無限となるとき、実際には消耗する材料は
なくなる。An apparatus for making good electrical contact with the semiconductor component 14 is shown in FIG. 3, but arranged to be stacked and pressed together at a high pressure, preferably above 1 MPa, usually 6 to 8 MPa. The various components shown are shown spaced for clarity. Each half of the stack contains pool pieces 15 in the form of Cu plates for making connections to the semiconductor components. Each pool piece is provided with a thin continuous film 16 comprising laminated material. The coefficient of thermal expansion of the semiconductor material of the semiconductor component such as Si, SiC or diamond and Cu is large (Si is 2.2 × 10 6 / K and Cu is 16).
X10-6 / K) different, which means that the Cu plate 15 and the semiconductor component 14 will move laterally with respect to each other as the temperature changes. This type of contact device according to the present state of the art provides one or several additional members between the pool piece and the semiconductor component in the stack for handling this tendency to move relative to each other by thermal cycling. And thereby prevent cracking of the semiconductor component and / or wear of the contact surfaces of said component. However, the very low friction properties of the film according to the invention make it possible to exclude all these additional components, at a minimum by using cheap materials without the thermal need close to semiconductor components. In addition, the cost of the contact device is reduced. This type of contact device is part of the power electronics enclosure 17 that forms a closed system and is actually used when thermal cycling causes the film to move along the semiconductor component, thus causing its life to be practically infinite. No material is consumed.
【００３１】
本発明の別の好ましい実施形態による摺動式接点装置が図４に、スリップリン
グ１９と接点要素２０との間の電気的接触を確立する何らかのタイプの電気的回
転機械１８に使用されて図式的に描かれており、この接点要素はここではカーボ
ン・ブラシに取って代わり、積層材料を含む連続的フィルム２１でコーティング
された例えば銅ないしアルミニウムの本体で作製される。スリップリング１９の
外面もやはり２２で示したそのようなフィルムでコーティングされることが好ま
しい。これは低い接触抵抗を有する極低摩擦の電気的接触を得る結果につながる
。電気的回転機械の中で静電気が発生するのを防止するために互いに対して動く
２つの部材間に積層材料の連続的フィルムを有する接点装置を使用することもま
た可能である。A sliding contact device according to another preferred embodiment of the present invention is used in FIG. 4 for any type of electrical rotating machine 18 that establishes electrical contact between a slip ring 19 and a contact element 20. This contact element replaces the carbon brush here and is made of a body of, for example, copper or aluminum coated with a continuous film 21 comprising a laminated material. The outer surface of slip ring 19 is also preferably coated with such a film, also shown at 22. This results in very low friction electrical contact with low contact resistance. It is also possible to use a contact device having a continuous film of laminated material between two parts that move relative to each other in order to prevent the generation of static electricity in electric rotating machines.
【００３２】
図５は本発明による電気的接点装置が、それらの間の電気的接触の確立、およ
び接点要素の眼に見える断路を得るために互いに対して動くことのできる２つの
接点要素２５、２６の接触面の少なくとも一方に積層材料を含む低摩擦フィルム
２４を備えた断路器２３にどのようにして配置され得るかを非常に図式的に描い
ている。FIG. 5 shows that an electrical contact device according to the present invention has two contact elements 25, which are movable relative to each other in order to establish an electrical contact between them and to obtain a visible disconnection of the contact elements. A very schematic depiction of how it can be placed in a disconnector 23 with a low friction film 24 comprising laminated material on at least one of the contact surfaces of 26.
【００３３】
図６は本発明の別の好ましい実施形態による摺動式電気的接点装置を図式的に
描いており、そこでは接点要素２７はトランスのタップ切り換え器２８の可動部
分であって、トランスの二次巻線に対する接触部でそれゆえに前記トランスから
所望のレベルの電圧をタップ引き出しするための接点部材を形成する接触部２９
に沿って電気的に接触しながら摺動するように構成される。積層材料を含む低摩
擦フィルム３０は接点要素２７および／または接点部材２９の接触面に配置され
る。この方式で、接点要素２７は巻線２９に沿って容易に移動可能であり、しか
もそれに対する低抵抗接触を維持する。FIG. 6 diagrammatically depicts a sliding electrical contact arrangement according to another preferred embodiment of the present invention, in which the contact element 27 is a movable part of a transformer tap changer 28, Contact 29 for the secondary winding of the transformer and thus forming a contact member for tapping a desired level of voltage from the transformer.
Configured to slide while making electrical contact along the. A low friction film 30 comprising a laminated material is arranged on the contact surface of the contact element 27 and / or the contact member 29. In this way, the contact element 27 is easily movable along the winding 29, yet maintains a low resistance contact thereto.
【００３４】
最後に、図７はリレー３１に使用される本発明のまた別の好ましい実施形態に
よる接点装置を非常に図式的に描くものであって、対向する接点要素３２、３３
のうちの一方または両方の接触面にＭｏＳ2を含む低摩擦フィルム３４を設ける
ことが可能であり、その結果、接触面の磨耗がさらに少なくなり、積層材料の特
性の影響でそれらを腐食耐性にするであろう。Finally, FIG. 7 is a very schematic depiction of a contact device according to yet another preferred embodiment of the present invention for use in a relay 31, with opposing contact elements 32, 33.
It is possible to provide a low friction film 34 containing MoS 2 on one or both of the contact surfaces, which results in even less wear of the contact surfaces and renders them resistant to corrosion due to the properties of the laminated material. Will do.
【００３５】
本発明による接点要素および摺動式接点装置は他に多くの好ましい用途を見出
せるかもしれず、そのような用途は当業者であれば添付の特許請求の範囲に規定
したような本発明の基本概念から逸脱することなく明白になるであろう。The contact element and the sliding contact device according to the invention may find many other preferred applications, which are known to the person skilled in the art as defined by the appended claims. It will be clear without departing from the basic concept.
【００３６】
例えば、摩擦、熱的、機械的または電気的特性を改善するために薄い低摩擦フ
ィルムを一種または数種の化合物でドープすることが可能である。しかしながら
、ドープ量がフィルムの２０重量％を超えることはない。接点要素と接点部材の
異なる接触面で異なるフィルムを有することもやはり可能であり、例えばいずれ
かがドープされて他方がされないこと、あるいはいずれかが少なくとも２層の部
分層で形成されて他方が１層しか有さないこともあり得る。For example, it is possible to dope thin low-friction films with one or several compounds in order to improve the friction, thermal, mechanical or electrical properties. However, the amount of dope does not exceed 20% by weight of the film. It is also possible to have different films on different contact surfaces of the contact element and the contact member, eg one doped and the other not, or one formed of at least two partial layers and the other one. It may have only layers.
【００３７】
その上さらに、本発明の接点要素および接点装置は何ら特定のシステムの電圧
に限定されるものではなく、低電圧、中程度の電圧および高電圧用途に使用する
ことができる。Furthermore, the contact elements and contact devices of the present invention are not limited to the voltage of any particular system and can be used in low voltage, medium voltage and high voltage applications.
【００３８】
本発明による接触層の積層材料は、導電性を向上させ、湿気の吸収を低減させ
るために５０から７０％までの金属、例えばＴｉやＡｕを一緒に合金化して形成
されてもよい。これは材料中に金属を均一分散して形成すること、またはＭｏＳ 2
と金属の層を交互にしたような化合物の層の配列によって実施することができ
る。[0038]
The laminated material of the contact layer according to the present invention improves conductivity and reduces moisture absorption.
Formed by alloying together 50 to 70% metal, for example Ti or Au
May be done. This is because the metal is uniformly dispersed in the material, or MoS 2
Can be carried out by an array of compound layers such as alternating metal and metal layers
It
【図１】
本発明の好ましい実施形態によるプラグイン型の電気的接点要素を描いた図で
ある。FIG. 1 depicts a plug-in electrical contact element according to a preferred embodiment of the present invention.
【図２】
本発明のまた別の好ましい実施形態による渦巻きタイプの電気的接点要素の断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a spiral type electrical contact element according to another preferred embodiment of the present invention.
【図３】
本発明の好ましい実施形態による、半導体チップへの電気的接触をさせるため
の装置の部分的断面を分解した図である。FIG. 3 is an exploded view of a partial cross section of a device for making electrical contact to a semiconductor chip according to a preferred embodiment of the present invention.
【図４】
本発明のさらなる実施形態による、電気的回転機械内の摺動式接点装置をごく
図式的に描いた図である。FIG. 4 is a very schematic illustration of a sliding contact device in an electric rotating machine according to a further embodiment of the invention.
【図５】 断路器内の本発明による接点装置をごく図式的に描いた図である。[Figure 5] 1 is a diagrammatic representation of a contact device according to the invention in a disconnector.
【図６】
本発明の実施形態による、トランスのタップ切り換え器内の摺動式接点装置を
ごく図式的に描いた図である。FIG. 6 is a very schematic illustration of a sliding contact device in a transformer tap changer according to an embodiment of the present invention.
【図７】 リレー内の本発明による接点装置をごく図式的に描いた図である。[Figure 7] 3 is a very schematic illustration of a contact device according to the invention in a relay. FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ１０Ｎ 10:04 Ｃ１０Ｎ 10:04 10:06 10:06 10:12 10:12 10:16 10:16 40:14 40:14 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 レーン、アンナ − リーサ スウェーデン国 ヴェステロース、ロデル ガタン ４ (72)発明者 グスタフソン、ロルフ スウェーデン国 ヴェステロース、カセル ンガタン 161 (72)発明者 アルネル、シルヴァ スウェーデン国 ヴェステロース、スタド スハグスヴェーゲン 46 (72)発明者 ミン、パン スウェーデン国 ウプサラ、フェンリク ストルスガタン 51 Ｆターム(参考） 4H104 AA12A AA17A AA19A AA26A FA03 FA04 FA06 FA08 PA14 QA22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // C10N 10:04 C10N 10:04 10:06 10:06 10:12 10:12 10:16 10: 16 40:14 40:14 (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE , TR), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY BZ, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Lane , Anna-Lisa Sweden, Vasteras, Rodelgatan 4 (72) Inventor Gustavson, Rolf Vesterose, Sweden Vasterose, Kaselungatan 161 (72) Arner, Silva Sweden, Vasteras, Stad Suhagsv Gen 46 (72) inventor Min, bread, Uppsala, Sweden, Fenriku Sutorusugatan 51 F term (Reference) 4H104 AA12A AA17A AA19A AA26A FA03 FA04 FA06 FA08 PA14 QA22
Claims (41)
とができるように、前記接点部材と電気的接触をさせるための要素において、前
記接点部材に当てられる接触層（２１）でコーティングされた接触面を少なくと
も有する本体を含む要素であって、前記接触層（２１）が、各原子層内に共有結
合ないし金属結合など強い結合と、少なくともいくつかのその隣接する原子層間
に、長い結合距離を介して、または例えばファン・デル・ワールス結合もしくは
水素結合として弱い結合とを有する積層多元素材料を含む連続的なフィルムを含
むことを特徴とする要素。1. An element for making electrical contact with a contact member, such as an electric current, between the element (20) and another contact member (19) applied to the contact member. An element comprising a body having at least a contact surface coated with a contact layer (21), said contact layer (21) having a strong bond, such as a covalent bond or a metal bond, in each atomic layer and at least some thereof. An element comprising a continuous film comprising a laminated multi-element material having weak bonds, such as van der Waals bonds or hydrogen bonds, between adjacent atomic layers via long bond distances or, for example, as hydrogen bonds.
な層状の３元系炭化物および窒化物であり、ここでＭは遷移金属、Ａは３Ａおよ
び４ＡのようなＡ族元素、ＸはＣまたはＮであり、あるいはＭ2ＢＸで記述され
るＨ相材料であり、ここでＭは遷移金属、ＢはＢ族元素、ＸはＣまたはＮである
ことを特徴とする、請求項１に記載の接点要素。2. The layered material is a layered ternary carbide and nitride that can be described by MoS 2 , WS 2 , or M 3 AX 2 , where M is a transition metal and A is 3A and 4A. A group A element, X is C or N, or an H phase material described by M 2 BX, where M is a transition metal, B is a group B element, and X is C or N. The contact element according to claim 1, wherein
層材料がアモルファス状態であることを特徴とする、請求項１または請求項２に
記載の接点要素。3. Contact element according to claim 1 or 2, characterized in that the laminated material of the film (16, 21, 22, 24, 30, 34) is in an amorphous state.
とを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の接点要素。4. Contact element according to claim 1 or 2, characterized in that the laminated material of the film is at least partially crystalline.
ｏＳ2の結晶領域を有することを特徴とする、請求項１、請求項２または請求項
４に記載の接点要素。5. The M film in which the film is mixed with an amorphous region of MoS 2.
and having a crystal region of oS 2, claim 1, the contact element according to claim 2 or claim 4.
、請求項１、請求項２または請求項４に記載の接点要素。6. A contact element according to claim 1, 2 or 4, characterized in that the laminated material of the film is in a crystalline state.
粒子を含むことを特徴とする、請求項１、請求項２または請求項４に記載の接点
要素。7. Contact element according to claim 1, 2 or 4, characterized in that the layered material of the film comprises nanoparticles with a structure similar to fullerenes.
の範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の
接点要素。8. The contact element according to claim 1, wherein the thickness of the film is in the range of 0.001 μm to 1000 μm.
記載の接点要素。9. Contact element according to claim 8, characterized in that the thickness is less than 5 μm.
に記載の接点要素。10. The thickness according to claim 8, wherein the thickness exceeds 10 μm.
Contact element described in.
ことを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の接点要素。11. Contact element according to any of claims 1 to 10, characterized in that the film is deposited on and adheres to the body.
部材に対して当てられることになる自立した箔として配置されることを特徴とす
る、請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の接点要素。12. The film according to claim 1, wherein the film is arranged as a self-supporting foil which is applied to the contact member when making the electrical contact. Contact element according to any of the above.
も１つの第１の部分層がＭｏＳ2で作製されることを特徴とする、請求項１から
請求項１２までのいずれかに記載の接点要素。13. The method according to claim 1, wherein the film has a plurality of superposed partial layers, and at least one first partial layer is made of MoS 2. Contact element described in.
０．３よりも低い摩擦係数を有する材料で作製され、かつ前記積層材料よりも硬
いことを特徴とする、請求項１３に記載の接点要素。14. The film comprises two layers of said partial layers, the second partial layer being made of a material having a coefficient of friction lower than 0.3 and being stiffer than said laminated material. The contact element according to claim 13.
４に記載の接点要素。15. The method of claim 1, wherein the hard material is CN X.
4. The contact element according to 4.
ることを特徴とする、請求項１から請求項１５までのいずれかに記載の接点要素
。16. Contact element according to any one of claims 1 to 15, characterized in that at least the contact surface (2) of the body (6) is metal.
ク材料で作製されることを特徴とする、請求項１から請求項１５までのいずれか
に記載の接点要素。17. Contact element according to any of claims 1 to 15, characterized in that at least the contact surface (2) of the body (6) is made of a ceramic material.
材料で作製されることを特徴とする、請求項１から請求項１５までのいずれかに
記載の接点要素。18. Contact element according to any of claims 1 to 15, characterized in that at least the contact surface (2) of the body (6) is made of a polymeric material.
対して非耐性の材料で作製され、最後に述べた材料がニッケルのような耐腐食性
の材料でコーティングされて前記フィルムをその上に受けるように構成されるこ
とを特徴とする、請求項１６に記載の接点要素。19. The body (6), which lies deeper than the contact surface (2), is made of a non-corrosion resistant material, the last-mentioned material being a corrosion resistant material such as nickel. 17. Contact element according to claim 16, characterized in that it is coated and arranged to receive the film thereon.
び電気的特性を変えて向上させるために一種または数種の化合物でドープされる
ことを特徴とする、請求項１から請求項１９までのいずれかに記載の接点要素。20. The method according to claim 1, characterized in that the film is doped with one or several compounds in order to modify and improve the friction, mechanical, thermal and electrical properties of the film. A contact element according to any of claims 19 to 19.
成されることを特徴とする、請求項１１に記載の接点要素。21. Contact element according to claim 11, characterized in that the film is formed on the body by means of electrolysis.
されることを特徴とする、請求項１１に記載の接点要素。22. Contact element according to claim 11, characterized in that the film is deposited on the body by the use of vapor deposition techniques.
ＣＶＤ）によって前記本体上に堆積されることを特徴とする、請求項２２に記載
の接点要素。23. The film is formed by physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (PVD).
23. Contact element according to claim 22, characterized in that it is deposited on the body by means of CVD).
たはそれを前記本体に、例えば熱的ないしプラズマ・スプレー法で噴霧すること
によって前記本体上に堆積されることを特徴とする、請求項１１に記載の接点要
素。24. The film is deposited on the body by dipping the body in a chemical solution or by spraying it onto the body, for example thermally or by plasma spraying. The contact element according to claim 11, wherein
るために互いに対して当たるように構成された２つの接触面（２、４）が接触動
作を確立および／または切断および／または維持するときに互いに対して摺動で
きる接点装置であって、接点部材（５）に対して０．２未満、好ましくは０．１
未満の非常に低い摩擦係数で乾接点を形成するように配置されたフィルムを具備
する請求項１から請求項２４までのいずれかに記載の接点要素（３）を有するこ
とを特徴とする装置。25. Sliding electrical contact device, ie two contact surfaces (2, 4) configured to abut one another to establish an electrical contact and / or establish a contacting movement. A contact device capable of sliding relative to each other when cut and / or maintained, wherein the contact member (5) is less than 0.2, preferably 0.1.
A device comprising a contact element (3) according to any of claims 1 to 24, comprising a film arranged to form a dry contact with a very low coefficient of friction of less than.
ーティングされた接触面（４）をも有することを特徴とする、請求項２５に記載
の装置。26. Device according to claim 25, characterized in that the contact member (5) also has a contact surface (4) coated with a film comprising a laminated material.
に構成された接点要素（１５）および接点部材（１４）の接触面が、接点要素と
接点部材の温度変化による接点要素と接点部材の表面部分の材料の熱膨張係数の
差異の結果として互いに対して動けることを特徴とする、請求項２５または請求
項２６に記載の装置。27. The contact surface of a contact element (15) and a contact member (14) configured to abut each other to establish the electrical contact, wherein the contact surface of the contact element and the contact member due to a temperature change of the contact member. 27. Device according to claim 25 or 26, characterized in that it can move relative to each other as a result of the difference in the coefficient of thermal expansion of the material of the surface part of the contact member.
するために互いに向けて押されるように構成されることを特徴とする、請求項２
７に記載の装置。28. The contact element (15) and the contact member (14) are arranged to be pushed towards each other in order to establish said contact.
7. The device according to 7.
立するためにボルトないしネジによって互いに向けて押されるように構成される
ことを特徴とする、請求項２７に記載の装置。29. The contact element and the contact member are arranged to be pushed towards each other by means of bolts or screws in order to establish the electrical contact between them. Equipment.
械（１８）内で電気的接触を確立するように構成されることを特徴とする、請求
項２５から請求項２９までのいずれかに記載の装置。30. A method according to claim 25, characterized in that the contact element (20) and the contact member (19) are arranged to establish an electrical contact in an electric rotating machine (18). 29. The device according to any of 29.
上に配置された接点要素と接点部材と共に機械（１８）が動作中のときに、互い
に対して動くそのような別々の部分間で接触を確立するように構成されることを
特徴とする、請求項３０に記載の装置。31. The contact element and the contact member are two parts of a machine (19, 20).
Characterized in that when the machine (18) with the contact element and the contact member arranged on it is in operation, it is arranged to establish contact between such separate parts moving relative to each other. Item 31. The device according to item 30.
ることを特徴とする、請求項３１に記載の装置。32. Device according to claim 31, characterized in that one of the moving parts is a slip ring (19).
とを特徴とする、請求項３１または請求項３２に記載の装置。33. Device according to claim 31 or 32, characterized in that the film (21, 22) has a thickness of more than 10 μm.
方（３）がメス状であること、および接点要素と接点部材が互いに係合されるこ
とによって前記電気的接触を確立するように構成されることを特徴とする、請求
項２５から請求項２８までのいずれかに記載の装置。34. One of the contact element and the contact member has a male shape and the other has a female shape, and the contact element and the contact member are engaged with each other, whereby the electrical property is improved. Device according to any of claims 25 to 28, characterized in that it is arranged to establish contact.
いに向けてバネ荷重をかける手段を含むことを特徴とする、請求項２５から請求
項２８までのいずれかに記載の装置。35. A method according to any one of claims 25 to 28, characterized in that it comprises means for spring-loading the contact element and the contact member towards each other for making said electrical contact. apparatus.
、トランスのタップ切り換え器（２８）内で電気的接触を確立するように構成さ
れることを特徴とする、請求項２５から請求項２７までのいずれかに記載の装置
。36. Characterized by establishing electrical contact in a tap changer (28) of the transformer to make contact with various numbers of turns (29) of the transformer. The apparatus according to any one of claims 25 to 27.
互いから離れることのできる機械的断路器の２つの部分（２５、２６）に属する
ことを特徴とする、請求項２５から請求項２８までのいずれかに記載の装置。37. The contact element and the contact member are characterized in that they belong to two parts (25, 26) of a mechanical disconnector which can be separated from each other to disconnect their two terminals. Apparatus according to any of claims 25 to 28.
ために互いから離れることのできる機械的ブレーカーの２つの部分に属すること
を特徴とする、請求項２５から請求項２９までのいずれかに記載の装置。38. A method according to claim 25, characterized in that the contact element and the contact member belong to two parts of a mechanical breaker which can be separated from each other to interrupt the current path between their terminals. 29. The device according to any of 29.
徴とする、請求項２５から請求項２８までのいずれかに記載の装置。39. Device according to claim 25, characterized in that the contact element and the contact member belong to a crimp contact.
の互いに対して動くことのできる部分に属し、リレーが動作するとそれらの間で
電気的接触を確立することを特徴とする、請求項２５から請求項２８までのいず
れかに記載の装置。40. The contact element (32) and the contact member (33) belong to portions of a relay that are movable relative to each other, and when the relay is activated, establish electrical contact between them. 29. The device according to any of claims 25-28.
化学的劣化を避けるために前記積層フィルムで覆われ、金属がプローブに被せら
れる、請求項２５から請求項４０までのいずれかに記載の装置の使用法。41. Any of claims 25-40, wherein a probe for measuring and testing an integrated circuit (IC) is covered with the laminated film to avoid chemical degradation and metal is overlaid on the probe. The use of the device according to claim 1.
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